用于超级电容器的硫化钴/石墨烯气凝胶复合材料的研究

采用一步水热法,在乙二胺的辅助下,制备了硫化钴/石墨烯气凝胶(CoS/GA)复合材料。通过X射线衍射法(XRD)、扫描电镜(SEM)、电化学性能测试对材料进行了表征和测试。结果表明:制备的材料晶型规整,30～100 nm的CoS粒子均匀地分布在石墨烯气凝胶上。用作超级电容器时,在电流密度0.5 A/g时,CoS/GA复合材料比电容值达574 F/g,是纯CoS的1.4倍;充放电循环1 000次后,比电容保持率为94.4%。硫化钴/石墨烯复合材料的电化学性能较好,具有较大的比电容和较好的循环稳定性,是一种可用于超级电容器的较有潜力的电极材料。     

碳气凝胶复合材料在超级电容器中应用的研究进展

从碳气凝胶的发展、制备和干燥工艺,以及掺杂碳气凝胶的改性方面叙述了碳气凝胶在超级电容器材料中的研究进展,并展望了碳气凝胶未来的发展方向。     

石墨烯气凝胶的电化学性能研究

以添加有机溶剂对氧化石墨烯(GO)进行改性处理,采用水热还原法得到还原氧化石墨烯(RGO-AJ)水凝胶,再分别通过冻干和晾干的方式进行干燥,得到两种不同的电极材料——RGO-AJ(冻干)和RGO-AJ(晾干)。将RGO-AJ制成电极片,组装成为超级电容器进行电化学性能测试。测试表明,在晾干处理方式下的RGO-AJ与冻干处理方式相比,拥有更好的电化学特性,且与冻干处理的样品相比,晾干处理样品的表面更为光滑和平整。     

石墨烯基复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

石墨烯作为一种具有独特二维结构的新型无机纳米材料,因其优异的力学、热学、电学和光学性能,使其成为应用在电化学领域的理想材料。详细综述了石墨烯基复合材料的各种制备方法,并对其在超级电容器中的应用现状进行了系统总结。     

石墨烯纳米片/CoS_2复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

采用一步水热法制备石墨烯纳米片(GNS)/CoS2复合材料,利用XRD和SEM对所制备复合材料的微观结构进行表征,采用循环伏安法和交流阻抗法对复合材料的电化学性能进行研究。研究结果表明,在水热过程中,氧化石墨(GO)逐渐被还原成石墨烯纳米片(GNS),能够为CoS2晶核的形成提供更多的接触点,有利于CoS2颗粒均匀地生长在GNS表面。这种结构的复合材料既能够显著增加CoS2和电解液之间的有效接触面积,提高CoS2的电化学利用率,同时又能够改善材料的导电性,有利于提高材料的比电容。     

石墨烯纳米片/CoS2复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

采用一步水热法制备石墨烯纳米片（GNS）/CoS₂复合材料,利用XRD和SEM对所制备复合材料的微观结构进行表征,采用循环伏安法和交流阻抗法对复合材料的电化学性能进行研究。研究结果表明,在水热过程中,氧化石墨（GO）逐渐被还原成石墨烯纳米片（GNS）,能够为CoS₂晶核的形成提供更多的接触点,有利于CoS₂颗粒均匀地生长在GNS表面。这种结构的复合材料既能够显著增加CoS₂和电解液之间的有效接触面积,提高CoS₂的电化学利用率,同时又能够改善材料的导电性,有利于提高材料的比电容。     

导电聚合物/石墨烯复合材料在防腐涂料中的研究进展

综述了聚苯胺和聚吡咯基导电聚合物与石墨烯、氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(rRO)所形成的复合防腐材料的制备工艺及其在金属防腐涂料领域的应用,并分析总结了现有复合防腐材料的防腐机理,同时对未来导电聚合物/石墨烯复合防腐材料的发展进行了展望。具有良好环境稳定性的聚噻吩基石墨烯复合防腐材料将是今后研究的主题。     

导电聚合物/石墨烯复合材料在防腐涂料中的研究进展

综述了聚苯胺和聚吡咯基导电聚合物与石墨烯、氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(rRO)所形成的复合防腐材料的制备工艺及其在金属防腐涂料领域的应用,并分析总结了现有复合防腐材料的防腐机理,同时对未来导电聚合物/石墨烯复合防腐材料的发展进行了展望.具有良好环境稳定性的聚噻吩基石墨烯复合防腐材料将是今后研究的主题.     

聚吡咯/石墨烯复合气凝胶制备及超电容性能

为充分利用导电聚吡咯独特的掺杂结构与石墨烯气凝胶丰富的多孔结构,研究了氧化还原活性剂对聚吡咯/石墨烯气凝胶的结构及电化学性能的影响,并制备性能优异的电极复合材料.以对苯醌作为氧化还原活性剂,使用一步水热法制备聚吡咯/石墨烯水凝胶,冷冻干燥后制备得到氧化还原活性复合气凝胶.扫描电子显微镜结果表明,引入对苯醌后有利于获得有...     

石墨烯/聚吡咯复合电极材料超电容性能研究进展

分析了目前石墨烯和聚吡咯(PPy)用作电极材料的不足,详细介绍了近年来超级电容器用石墨烯/PPy复合电极材料的研究进展,指出石墨烯/PPy复合材料在能量转换和存储领域的未来发展方向.     

导电型聚合物/石墨烯复合材料的研究进展

分别介绍了导电型聚合物/石墨烯复合材料的导电机理、制备方法以及相关的应用领域,分析了导电型聚合物/石墨烯复合材料目前存在的一些问题,并对导电型聚合物/石墨烯复合材料的未来发展作出了一定展望。     

Nano graphene porous/conductive polymer as a composite material for energy storage in supercapacitors

This research studies the improving effects of graphene porous (GP) on the supercapacitive performance of a polyaniline/graphene porous (PANI/GP) nanocomposite. GP nanosheets were synthesized via chemical vapor deposition, and PANI/GP was electrochemically composited through successive cyclic voltammetry. The samples were characterized by fast Fourier transform infrared (FTIR), x-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM), and energy-dispersive x-ray spectrometry (EDS) techniques. Porous GP nanosheets were uniformly dispersed in the composite structure. Furthermore, the electrochemical performances of the synthesized samples were compared using galvanostatic charge/discharge, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and cyclic voltammetry (CV). Incorporating GP into the PANI significantly increased specific capacitance from 276 (in PANI) to 577 F/g (in PANI/GP). The electrochemical stability of electrodes was compared during 1000 successive charge/discharge cycles. After 1000 cycles, PANI/GP kept 90% of its initial capacitance, and only 25% of the charge storage capacitance of bare PANI remained.     

石墨烯气凝胶/MnO2复合材料强化电容去离子性能研究

选用石墨烯气凝胶(GA)作为载体,负载MnO2纳米颗粒,构建新型石墨烯气凝胶-MnO2复合材料(MnGA),并制备电容电极,研究复合材料的电容去离子性能。结果表明,MnO2在石墨烯片层上可形成一维线状结构,减弱石墨烯片层间的堆叠效应,提升材料电容,从而提高了电极的脱盐性能,最大电容脱盐量达到25.78 mg/g;NaCl溶液的初始浓度、供电电压和进水流速均会对电容脱盐量产生影响。     

聚合物/BN导热复合材料研究进展

与其他导热无机粒子相比,氮化硼粒子具有的独特结构及良好的热、电综合性能,是制备高导热、高绝缘聚合物的一类重要导热绝缘填料。综述了微、纳米氮化硼粒子填充导热聚合物的研究进展,重点讨论了氮化硼粒子的物理性能、表面改性、结构及用量等对聚合物导热、绝缘及力学性能的影响。与微米氮化硼相比,氮化硼纳米管及纳米片增强的聚合物具有高导热、高电击穿强度、高绝缘电阻、低介电常数及介电损耗、良好的力学性能。解决导热聚合物高导热与高电击穿强度间的矛盾是聚合物/氮化硼导热复合材料未来发展的方向。     

聚合物/石墨烯复合材料制备与性能研究进展

首先综述了聚合物/石墨烯复合材料的制备方法,重点介绍了两种近些年新开发的制备方法;之后综述了聚合物/石墨烯复合材料的结构设计与性能;最后对聚合物/石墨烯复合材料的研究前景进行了展望。     

One-step hydrothermal synthesis of 3D porous microspherical LiFePO4/graphene aerogel composite for lithium-ion batteries

Three-dimensional (3D) porous LiFePO₄/graphene aerogel (LFP/GA) composite was successfully prepared by an in-situ hydrothermal process. In this composite, the LiFePO₄ microspheres assembled by nanoparticles were embedded in a three-dimensional framework intertwined with the graphene sheets, which acts as a bridge for transfer of electron and diffusion of lithium ion. The large specific surface of the composite structure enables the increased infiltration area and utilization of the active material. The content of the graphene sheet is analyzed and is found important for the Li-storage characteristics of LiFePO₄. An aerogel composite with 10% of graphene displays the best electrochemical performance, with the specific discharge capacities of 168 mAh g⁻¹ and 155 mAh g⁻¹ at respectively 0.1C and 1C, and the capacity retains 96.3% for up to 800 cycles. This novel 3D porous aerogel composite is identified as a promising cathode material for the rechargeable Li battery, and the simple strategy may be applied to construct other high performing composite structure and materials.     

Synthesis of cross-linked graphene aerogel/Fe2O3 nanocomposite with enhanced supercapacitive performance

In this work, cross-linked graphene aerogel (CL-GA) and its composite with Fe₂O₃ nanoparticles (NPs) were synthesized through a one-step hydrothermal procedure by using p-phenylenediamine (PPD). Structural characterizations revealed that in the preparation of the composite PPD acts as a cross-liker and provides high surface area by decreasing restacking of graphene sheets and functions as nitrogen source simultaneously. The electrochemical characteristics of the nanocomposite were investigated by cyclic voltammetry (CV), galvanostatic charge/discharge, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and Fast Fourier transform continues cyclic voltammetry (FFTCCV). The results show that cross-linked graphene aerogel/Fe₂O₃ (CL-GA/Fe₂O₃) nanocomposite displays enhanced supercapacitive performance, where it has capacitance of 445 at 1 A g⁻¹, high energy density of 63 W h Kg⁻¹, and 89% capacitance retention after 5000 cycles in 3 M KOH. Presence of PPD considerably improved supercapacitive performance of nanocomposite as a result it could be promising material in synthesis of efficient graphene/metal oxide-based electrode material for high performance supercapacitors.     

石墨烯、3D石墨烯及其复合材料的研究进展

石墨烯是由单层碳原子紧密堆叠而成的蜂窝状材料,具有比表面积大、传热性能好、导电能力强等优点,普遍应用于各个领域。但由于石墨烯使用过程中易团聚,导致其应用领域受限。石墨烯组装而成的3D石墨烯拥有更大的活性表面积等特性,近年来引发密切关注。与此同时,石墨烯、3D石墨烯改性成为当前探究的焦点。本文在介绍石墨烯、3D石墨烯的结构、性能及石墨烯制备的基础上,总结了3种复合材料的主要制备途径,并且分析了其合成方法的利弊。重点探讨了它们在锂离子电池、燃料电池的电化学催化剂及传感器中的应用,简述了复合材料优良性能产生的机理。提出在掺杂改性中应注意各元素掺杂量、掺杂比例、掺杂位点的确定等问题。最后指出了石墨烯、3D石墨烯及其复合材料的制备还面临不稳定、无法大规模生产、导电率低的瓶颈并对其在固态金属锂电池、透明电池、吸附材料等领域的发展前景做了展望。     

乳液聚合法制备聚合物/石墨烯复合材料研究进展

综述了近些年来使用乳液聚合法制备聚合物/石墨烯复合材料的国内外研究现状,详细阐述了制备聚合物/石墨烯复合材料的乳液聚合方法,总结了乳液聚合法中聚合物的种类和石墨烯的改性方法以及复合材料的性能改善,并对乳液聚合法制备聚合物/石墨烯复合材料的应用领域和研究方向进行了展望。